POPULAÇÃO E CONSUMO URBANO DE ÁGUA NO BRASIL:
INTERFACES E DESAFIOS
CARMO, Roberto Luiz do 1*; DAGNINO, Ricardo de Sampaio 2; FEITOSA, Flávia da
Fonseca3; JOHANSEN, Igor Cavallini 4; CRAICE, Carla5
Resumo – O Brasil vive um momento de transições importantes, que afetam a relação entre
população e consumo de água. Por um lado, a transição demográfica (diminuição dos níveis de
mortalidade e de natalidade), que no caso brasileiro foi marcada pela rápida queda da taxa de
fecundidade total, passando de cerca de 6 filhos por mulher na década de 1960 para menos de 2
filhos por mulher no final da década de 2000. Por outro lado, observa-se uma transição do consumo,
abordada aqui através da relação entre a melhoria da situação econômica e o consumo da água, que
pode ocorrer tanto pela expansão do sistema de abastecimento nas áreas urbanas quanto pelo
aumento da renda da população. Assim, embora exista uma diminuição significativa da velocidade
do crescimento populacional, o consumo de água tende a aumentar, em decorrência de
transformações econômicas e comportamentais. Por intermédio da aplicação de técnicas de
modelagem estatística espacial, este trabalho apresenta evidências empíricas sobre a relação entre
renda e consumo de água nos municípios brasileiros e demonstra como esta relação estabelece-se de
maneira e intensidade diferenciada nas distintas regiões do país.
Palavras-Chave – transição demográfica, água, consumo.
POPULATION AND URBAN WATER CONSUMPTION IN BRAZIL:
INTERFACES AND CHALLENGES
Abstract – It is demonstrated in this paper that, although the volume of population is an important
aspect to be considered in the relationship between population and environment, Brazil is
experiencing a period of important transitions. On the one hand, the demographic transition
(decreased levels of mortality and birth rates), which in the case of Brazil was marked by the rapid
decline in the total fertility rate, from approximately 6 children per woman in the 1960s to less than
2 children per woman in the late 2000s. On the other hand, there is a transition of consumption,
discussed here through the relationship between the improvement of the economic situation and the
consumption of water, which is related both to the expansion of the supply system in urban areas
and the increase in population income. Thus, although there is a significant decrease in population
growth rates, water consumption tends to increase as a result of economic and behavioral changes.
Through the application of spatial statistical modeling techniques, this paper presents empirical
evidence on the relationship between income and water consumption in Brazilian cities and
demonstrates how this relationship is differently established in the various regions of the country.
Keywords – demographic transition, water, consumption.
1
Professor do Programa de Pós-Graduação em Demografia. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e-mail: [email protected]
Doutorando em Demografia. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e-mail: [email protected]
3
Pesquisadora Associada do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), e-mail: [email protected]
4
Mestrando em Demografia. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e-mail: [email protected]
5
Doutoranda em Demografia. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e-mail: [email protected]
* Autor responsável pela submissão.
2
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1
1. INTRODUÇÃO
O Brasil é um país extenso, com 8,5 milhões de km², que possui uma população de 190,7
milhões de pessoas (IBGE, 2010). Desse total, 84% residem em áreas urbanas. No ano de 1950,
cerca de 36,2% da população (18,8 milhões de pessoas) viviam nas áreas definidas como urbanas;
em 2010 a população urbana brasileira atingiu 160,9 milhões de pessoas (84,4% do total), o que
significou o acréscimo de 142,1 milhões de pessoas nas áreas urbanas. Nesse contexto, composto
por 5.565 municípios, com 21 áreas metropolitanas ao todo, a questão do abastecimento de água
tem sido uma preocupação constante pelo rápido e intenso aumento da demanda de água, além da
geração de efluentes que historicamente foram carreados sem tratamento para os cursos d´água.
O Brasil possui cerca de 12% da água doce disponível no planeta, contudo ela não está
acessível necessariamente onde estão as grandes concentrações urbanas. Mesmo com avanços
ocorridos nas décadas recentes em termos de aumento do número de domicílios atendidos pelo
sistema de água tratada3 ainda existe um contingente significativo de populações urbanas sem
acesso a serviços de água de qualidade e uma série de localidades onde existe infraestrutura
(sistema e redes de abastecimento), mas não existe garantia de que exista efetivamente água durante
todo o dia.
O objetivo deste texto é mostrar que, por um lado, a questão do volume populacional
residindo em áreas definidas como urbanas é sim importante. Ou seja, não se pode negar que um
número maior de pessoas exige maior investimento em termos de infraestrutura e serviços básicos,
que são necessários inclusive para diminuir a vulnerabilidade social frente às variações climáticas.
Entretanto, por conta da transição demográfica, o crescimento populacional do país está próximo ao
seu final e a tendência será de diminuição do seu volume nas próximas décadas.
Além da questão do volume populacional, conforme já salientado, existem outros aspectos a
serem considerados na relação entre população e ambiente, como o consumo da população. Dois
dos mais importantes aspectos do consumo são o padrão (como se consome) e o nível (quanto se
consome). Assim, uma população reduzida, mas com um nível de consumo elevado pode gerar
problemas ambientais significativos. A hipótese que procuramos demonstrar é que o padrão de
consumo, condicionado pela capacidade econômica, pode ser o fator decisivo no aumento da
demanda sobre recursos. Para desenvolver essa argumentação observamos o aumento de renda que
a população brasileira passou na década de 2000 juntamente com o caso específico do consumo de
água.
Com o período recente de crescimento econômico do país, houve paralelamente um aumento
do consumo de água. Dois conjuntos de elementos estariam atuando juntos para aumentar a
demanda por esse recurso: 1) a necessidade de expansão do sistema, para atender ao conjunto total
da população, inclusive a população que ainda será acrescida às cidades nas próximas décadas e 2)
a mudança no padrão e nível de consumo, em decorrência do aumento da renda da população do
país.
Em nossas análises anteriores contidas em Carmo et al.(2013), observamos a evolução
histórica da dinâmica demográfica brasileira durante o século XX e seus efeitos nas tendências
recentes de consumo de água da população em áreas urbanas; e, também, realizamos análises do
crescimento do consumo de água no país, apresentando a relação entre renda per capita da
população e consumo de água nas capitais brasileiras em 2000 e 2010.
Neste artigo, expandimos a discussão sobre a relação entre capacidade econômica e
consumo de água para os demais municípios do país, demonstrando como esta relação constrói-se
de maneira diferenciada nas distintas regiões brasileiras. A partir de dados de renda e consumo
3
Dados da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB-IBGE, 2000 e 2008) analisados por Carmo et al.
(2013) apontam que o volume de água tratada distribuída por dia no Brasil subiu de 44 milhões de metros cúbicos em
2000 para 61 milhões de metros cúbicos em 2008, o que corresponde a um aumento de 4,2% ao ano.
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residencial per capita nos municípios em 2010, são apresentadas análises baseadas na utilização de
ferramentas estatísticas de análise espacial, mais especificamente na construção de modelos de
regressão geograficamente ponderados.
2. TRANSIÇÃO DEMOGRÁFICA E CONSUMO DE ÁGUA NO BRASIL:
TENDÊNCIAS RECENTES
As mudanças na dinâmica demográfica podem trazer novas situações e possibilidades em
termos da configuração da demanda por água no Brasil. Vislumbra-se para as próximas décadas a
continuidade da diminuição significativa da velocidade do crescimento populacional, e até mesmo o
início do declínio em termos de volume em meados do século XXI (CAMARANO e KANSO,
2009).
2.1 Transição Demográfica
No contexto histórico recente, um dos processos mais marcantes da dinâmica demográfica é a
chamada Transição Demográfica: processo decorrente da diminuição das taxas de mortalidade e
natalidade, que ao longo do tempo declinam e tendem a se equilibrar em patamares mais baixos. Em
uma situação em que a migração seja insignificante em termos de volume, essas mudanças na
natalidade e mortalidade acarretam transformações na estrutura etária da população, provocando o
“envelhecimento populacional” – aumento do peso relativo dos idosos no conjunto da população,
conforme observam Wong e Carvalho (2006).
Como resultado da dinâmica demográfica, a população do Brasil cresceu de maneira
significativa durante o século XX, chegando a 190,7 milhões de habitantes segundo o Censo
Demográfico 2010, tendo aumentado 21 milhões de habitantes durante a primeira década do século
XXI. Embora o crescimento tenha sido expressivo em valores absolutos, verificou-se a diminuição
das taxas geométricas anuais de crescimento da população brasileira, que atingiram seu ápice na
década de 1950 (3,17% ao ano) e desde então apresentaram declínio constante, tendo registrado um
crescimento da população total do país da ordem de 1,17% ao ano na década de 2000. O principal
componente demográfico envolvido nessa mudança foi a queda da fecundidade, que passou de uma
taxa total de fecundidade da ordem de 6 filhos por mulher na década de 1960 para menos de 2 filhos
por mulher na década de 2000, portanto abaixo do nível de reposição populacional, conforme
apontam Carmo et al.(2013).Seguindo essa tendência o volume máximo populacional deverá ser
atingido na década de 2030 (230 milhões de habitantes), a partir da qual a população brasileira
entrará em declínio (CAMARANO e KANSO, 2009).
Os efeitos dessas mudanças recentes na estrutura da população sobre o consumo de água
ainda são desconhecidos, mas esses processos demográficos colocam em evidência que não se pode
considerar para esta análise apenas o volume da população. Portanto, é preciso ir além do volume
de população e focalizar outros elementos que estão envolvidos na dinâmica demográfica, como a
composição e a redistribuição espacial da população – especialmente através da concentração em
áreas urbanas ao longo da segunda metade do Século XX – e seus reflexos nas mudanças no nível e
padrão de consumo da população brasileira, com a ampliação do uso e acesso à água tratada nessas
áreas urbanas e relativo aumento da renda.
2.2 Tendências recentes do consumo de água para a população brasileira
Nosso foco neste trabalho se situa no âmbito do crescimento econômico brasileiro da última
década. Sawyer (2002) salienta o papel do crescimento econômico para compreender o crescimento
do consumo no país. A partir da década de 1990 a economia do país se estabilizou em razão da
implementação do Plano Real em 1994 e, como consequência, aconteceu o crescimento da renda da
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população como um todo, promovido tanto pelo crescimento econômico quanto pela eliminação das
altas taxas de inflação.
Já o período entre 2001 e 2005 se destacou pela redução acentuada da desigualdade de renda
da população brasileira (BARROS et al., 2007). O aumento da renda dos mais pobres não se deu
pelo crescimento econômico como na década anterior - que na verdade é menor que no período do
Plano Real -, mas principalmente pela redução da desigualdade de renda entre os estratos mais
baixos e os mais altos da população. Isso significa dizer que o crescimento da renda dos mais
pobres foi muito maior que a média brasileira: o quadriênio, a renda dos 10% mais pobres cresceu a
uma taxa quase nove vezes maior que a média nacional. Isso estaria relacionado ao crescimento
econômico estável acompanhado de mudanças reais da desigualdade desde o início da década de
2000. O governo redesenhou as políticas redistributivas de transferência de renda (e.g. Bolsa
Família) que passaram a ser direcionadas à redução da pobreza e extrema pobreza, com efeito no
aumento da renda média e na diminuição das desigualdades locais e regionais de todo o território
nacional (IPEA, 2010).
Uma das consequências desse processo é a ampliação do poder de consumo das famílias,
refletindo no crescimento da demanda por recursos. Torres et al. (2006) verificam o aumento do
acesso a bens (como máquinas de lavar, geladeira e telefonia) e também os serviços (como lixo e
água) entre 1995 e 2004 de famílias em situação de pobreza. Apesar do estudo ser relativo à
população de regiões metropolitanas, os resultados apontam para uma pobreza “diferente” em
termos de padrão de consumo. Os autores associam estes resultados com políticas sociais de
educação, de saúde e de transferência de renda, que funcionariam como redes de proteção social e
apoiaria o acesso aos serviços, proporcionando melhores condições sociais.
Após 2004, esse quadro se intensifica primeiro pela ampliação das políticas sociais, com
destaque para reestruturação do salário mínimo, e também por políticas mais diretas de estímulo ao
consumo, como oferta de crédito ou ações diretas de redução de impostos. Contudo a principal
diferença desse segundo momento da década de 2000 foi a retomada do crescimento econômico,
saindo do período considerado de semi estagnação vivido no período anterior (IPEA, 2010).
Cabe observar que a redução da pobreza aconteceu de forma desigual entre as regiões
brasileiras. Entre 1995 e 2004, as melhorias se concentravam principalmente nas regiões Norte e
Nordeste, principalmente por conta da redução da desigualdade. Após 2004 as regiões com maior
impacto foram a Sul e Sudeste com o aumento de renda média da população como um todo, que são
áreas mais industrializadas e respondem mais rapidamente à expansão econômica (ROCHA, 2009).
Seria possível relacionar o cenário recente de estabilização econômica com mudanças no
nível de consumo de água no Brasil? Certamente buscar estabelecer relações mecânicas e
simplificadoras entre conjuntura macroeconômica e consumo de água não é condizente com a
complexidade e dinâmica da realidade. Todavia, é sim possível identificar tendências que apontam,
por exemplo, para mudanças no nível de consumo de água no Brasil em consonância com o nível de
renda da população. Essa problemática, central da discussão aqui proposta, é desenvolvida
lançando-se mão da base de dados do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS),
disponibilizada pelo Ministério das Cidades.
Ao buscar possíveis relações existentes entre nível de renda per capita e consumo de água per
capita para as capitais das unidades federativas brasileiras nos anos de 2000 e 2010, Carmo et al.
(2013) concluíram que existe correlação significativa (R² = 0,50 em 2000 e 0,52 em 2010) entre
renda e consumo de água, isto é, capitais com renda per capita elevada possuem alto consumo de
água e capitais com renda per capita menor possuem baixo consumo de água.
De maneira geral, demonstra-se que temos na categoria “renda” uma das possíveis variáveis
capazes de ajudar a compreender o crescimento do consumo de água no Brasil atualmente. Para que
isso possa ser afirmado com base em evidências empíricas adicionais, propomos uma análise da
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4
inter-relação entre renda e consumo de água para todos os municípios do Brasil no ano de 2010.
Para tanto, lançamos mão de análises baseadas em estatística espacial que nos permitiram verificar
que esta relação acontece de forma diferente nas distintas regiões do país, como se poderá observar
de forma mais detalhada a seguir.
3. ANÁLISE ESPACIAL DAS RELAÇÕES ENTRE CONSUMO DE ÁGUA E
CAPACIDADE ECONÔMICA
Para investigar os padrões de consumo residencial de água no Brasil e sua relação com a
renda da população, este estudo utiliza dados de 2010 disponibilizados pelo SNIS e pelo Censo
Demográfico (IBGE) para 4417 municípios (de um total de 5178). As variáveis "consumo
residencial de água per capita" (SNIS) e "renda per capita" (IBGE), ambas agregadas por
municípios, foram selecionadas como variáveis proximais (proxies) de consumo de água e
capacidade econômica, respectivamente (Figura 1).
(a) CONSUMO RESIDENCIAL DE ÁGUA
PER CAPITA (m3/dia/hab.)
(b) RENDA PER CAPITA
(R$/hab.)
Figura 1. Distribuição espacial de consumo residencial de água e renda da população em
2010. Fonte: SNIS (2010) e IBGE (2010).
Para estimar a associação entre ambas as variáveis, construiu-se inicialmente um modelo de
regressão linear global (NETER et al., 1996). Neste caso, todas as observações consideradas na
análise são utilizadas para estimar um único modelo:
= + + (1)
onde CONSUMOi representa o consumo de água per capita no município i (variável
dependente), RENDAi representa a renda per capita da população no município i (variável
independente), são os parâmetros a serem estimados, e representa o erro. Os resultados,
apresentados na Tabela 2, revelam uma associação positiva (β = 41.(10-6)) e estatisticamente
significante (estatística t = 49) entre o consumo de água e a renda per capita da população nos
municípios brasileiros. Portanto, de acordo com este modelo, o incremento de uma unidade (R$ 1)
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na renda média per capita da população está associado a um incremento de 41 ml/dia (ou cm3/dia)
no consumo residencial de água por habitante.
Em relação à qualidade do ajuste, é possível constatar através do coeficiente de determinação
2
(R ) que o modelo estimado é capaz de descrever 36% da variabilidade observada na variável
"consumo de água per capita".
Tabela 2 - Modelo de regressão linear global da associação entre consumo residencial de água per
capita (CONSUMO) e renda per capita da população (RENDA) nos municípios brasileiros em
2010.
Variável
β
Desvio Padrão
Estatística t
(constante)
4,25.(10-3)
4,55.(10-4)
9,3
-6
-7
RENDA
41.(10 )
8,2.(10 )
49
Coeficiente de determinação: R2 = 0,36
Teste F: F = 2499,1
É importante ressaltar que o modelo apresentado na Tabela 1 representa de maneira constante
a associação entre consumo e renda, gerando resultados globais que se pretendem válidos para
todos os municípios brasileiros. No entanto, dada a heterogeneidade dos processos socioeconômicos
vigentes em um país como o Brasil, é bastante provável que a relação entre as variáveis
consideradas ocorra de maneira distinta nas várias regiões de seu território. Neste caso, dada sua
incapacidade de incorporar variações espaciais, um modelo tradicional de regressão apresentaria um
poder explicativo reduzido.
Para testar a hipótese de que o processo investigado é não-estacionário, ou seja, varia ao longo
das diferentes regiões do país, o modelo de regressão global estimado foi comparado a um modelo
de regressão com efeitos espaciais contínuos, conhecido como regressão geograficamente
ponderada (GWR - Geographically Weighted Regression, FOTHERINGHAM et al., 2002). Ao
invés de estimar um modelo único, o GWR modela o processo analisado de maneira contínua, com
parâmetros variando no espaço. A técnica GWR ajusta um modelo de regressão a cada ponto
observado, ponderando todas as demais observações como função da distância a este ponto. Ou
seja, observações mais próximas do ponto da regressão local são ponderadas mais fortemente do
que as observações mais distantes.
No caso deste trabalho, um conjunto de parâmetros foi estimado para cada ponto observado
i (o centróide de cada município) localizado nas coordenadas geográficas (ui, vi):
= ( , ) + ( , ). + (2)
Assim, para cada um dos 4417 municípios considerados na análise foi obtido um conjunto de
estimativas de parâmetros e outras estatísticas que, quando apresentados visualmente na forma de
mapas, facilitam a análise sobre como varia espacialmente a associação entre consumo de água e
renda no país. Para a ponderação das observações consideradas na estimativa de cada modelo local
de regressão, foi utilizada uma função gaussiana com largura de banda adaptável à densidade dos
dados, ou seja, menor em áreas com alta concentração de municípios e vice-versa. No experimento
apresentado, a largura de banda utilizada para cada modelo local era equivalente à menor distância
capaz de abranger 0,5% dos municípios mais próximos (22 municípios).
Os resultados obtidos revelam uma associação positiva e significativa entre consumo de água
e renda em mais de 95% dos modelos estimados (t-valor associado ao 1 > 1,96). Entretanto,
corroborando com a hipótese apresentada, a visualização dos coeficientes estimados para a variável
RENDA (Figura 2(a)) revela variações espaciais expressivas na relação entre consumo e renda. As
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regiões mais claras representam aquelas com coeficientes baixos, como o sul do Brasil, onde um
incremento na renda está associado a um menor incremento no consumo de água. Já nas regiões
mais escuras, como boa parte do nordeste brasileiro, um aumento na renda da população está
relacionado a um maior incremento no consumo residencial de água por habitante.
Os menores coeficientes estimados para a variável RENDA foram observados em municípios
do Estado do Rio Grande do Sul e os maiores em Alagoas. O modelo estimado para o município de
Traipu (AL), que apresentou o maior coeficiente estimado, revela que nesta região um aumento de
R$ 1 na renda per capita da população está associado a um incremento do consumo de água de
100,3 ml/dia/hab. Em comparação, na região do município de Floriano Peixoto (RS), que
apresentou um dos menores coeficientes significativos (t-valor > 1,96), o mesmo incremento na
renda está associado a um aumento do consumo de 10,22 ml/dia/hab.
De maneira geral, as regiões apresentadas na Figura 2(a) como aquelas onde a elevação da
renda está relacionado um maior incremento do consumo (áreas mais escuras) tendem a coincidir
com as áreas onde o aumento do poder de consumo - que acompanhou o recente processo de
estabilização econômica, crescimento econômico e ampliação dos programas redistributivos apresentou os maiores impactos na redução da pobreza e extrema pobreza do país. São regiões onde
a redução da pobreza ampliou de maneira expressiva o acesso a recursos básicos para a manutenção
de vida desta população, entre eles a água potável. Já em regiões como a Sul, caracterizada por
níveis mais elevados de renda, um aumenta na renda tende a gerar um impacto menor no consumo
de bens essenciais como a água e maior no consumo de bens de outra natureza.
(a) PARÂMETROS LOCAIS ESTIMADOS PARA
A VARIÁVEL "RENDA PER CAPITA"
(b) COEFICIENTE LOCAL DE DETERMINAÇÃO
(r2)
Figura 2. Resultados do modelo GWR: variação espacial dos (a) parâmetros locais estimados para a
variável RENDA e (b) coeficientes locais de determinação (r2).
O modelo GWR estimado foi capaz de descrever 64% da variabilidade observada na variável
CONSUMO (R2 global = 0.64)4, embora a qualidade do ajuste não tenha sido constante ao longo do
4
O ajuste global de um modelo GWR sofre influência da largura de banda utilizada na análise: um aumento da
largura de banda tende a diminuir o ajuste global.
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território brasileiro, conforme mostra o mapa dos coeficientes locais de determinação (r2) na Figura
2(b). As áreas mais escuras do mapa são aquelas onde o modelo estimado localmente foi capaz de
descrever mais de 50% da variabilidade na variável CONSUMO (r2 > 0.5). As áreas mais claras, no
entanto, apresentaram um ajuste pior, com r2 local inferior a 0.2. São locais onde outros fatores,
como por exemplo a expansão do sistema de abastecimento de água, poderão estar mais
expressivamente associados à variação do consumo residencial de água.
CONCLUSÕES
O Brasil passou por um processo intenso de mudança de sua dinâmica demográfica ao longo
do Século XX através da transição demográfica e da transição urbana. Se fosse considerado apenas
o volume populacional e a concentração da população nas cidades, já se poderia vislumbrar a
estabilização da demanda por esse recurso essencial que é a água. Entretanto, além destes fatores,
existe uma grande complexidade de elementos intervenientes na demanda por recursos hídricos,
dentre os quais se destaca a questão das características do consumo e dos diferentes aspectos que
estão envolvidos no seu padrão e crescimento, como a renda da população e a cobertura da rede de
tratamento e distribuição de água.
Partindo do pressuposto de que a renda da população representa um fator relevante para
auxiliar na compreensão do crescimento do consumo residencial de água no Brasil, este trabalho
constrói modelos de regressão com efeitos espaciais contínuos para investigar como a relação entre
estas variáveis se configura em distintas localidades do país. Além de apresentar evidências
empíricas adicionais quanto ao impacto do recente cenário de estabilização econômica e gradual
elevação da renda da população sobre o aumento do consumo de água no país, os resultados
revelam uma grande heterogeneidade da relação entre renda e consumo no território nacional.
Através dos resultados do modelo, foi possível identificar áreas onde a esperada e desejada
diminuição da pobreza tende a exercer uma maior pressão sobre recursos mais básicos como a água.
Assim, mesmo com o decréscimo significativo nas taxas de crescimento populacional, o nível de
consumo não apenas seguirá pressionando no sentido de aumentar a demanda por água, como
também o fará de forma mais acentuada em certas regiões do país, incluindo algumas onde a
escassez de água já representa um problema crônico, como é o caso do Nordeste.
Esse é o cenário complexo com o qual as políticas públicas no Brasil terão de lidar,
principalmente no médio e longo prazos. No que diz respeito ao acesso a um bem essencial como a
água, o desafio será garantir que a redução da pobreza e o aumento da cobertura do sistema de
abastecimento possam ser sustentados e ampliados, de modo a permitir que toda a população do
país tenha acesso à água tratada, sem, entretanto, exaurir os mananciais existentes.
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